用于风力发电机叶片的保护膜的制作方法

专利名称：用于风力发电机叶片的保护膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电机的叶片、保护膜和具有这种叶片的风力发电机，其中通过 具有压敏胶粘剂层的保护膜来保护所述叶片。
背景技术：
风力发电机的机翼(下文中称作叶片)在空气流中旋转并将旋转能转化为电能， 所述空气流为流体。为了在接收到流体的流动时高效旋转，重要的是减轻叶片的重量以降 低惯性力。另外，由于许多用于风力发电机的叶片全长超过50m，所以叶片重量的减轻导致 发电机自身的尺寸变小且重量变轻。而且，为了将流体的流动有效地转化为叶片的旋转运 动，需要对叶片的形状和形状的维护，以及表面的平滑性及其维护进行适当的设计。作为叶片材料，已经使用了轻质金属材料如铝、钛等。近来，为了满足重量的进一 步减轻和高硬化的要求，已经使用了纤维增强树脂(下文中称作FRP)，所述树脂比金属更 轻并具有高强度和高硬度。特别地，主要将FRP用于大型风力发电机。一旦安装了这种风力发电机，就期望它们能够连续运行而不需要维修。最多每五 年对其检查一次。然而，通常将风力发电机安装在具有恶劣气候的陆地上。例如，在荒漠等 中，温度在冷暖之间剧烈变化，有强太阳光照射，并且有时遭到沙暴袭击。而且，在靠近海岸 处，风力发电机受到风和雨、盐水、以及昆虫和野鸟的撞击的影响。在火山区域，它们受到腐 蚀性气体乃至火山灰的影响。由于叶片经常曝露在这种恶劣的自然环境下，所以长期使用会造成麻烦如断裂、 变形、表面污垢、表面分离等。当产生这种麻烦时，功率转化效率下降，并且也会引起外观缺 陷的问题。然而，由于用于风力发电的叶片非常大，因此不能容易地对它们进行维修。为了保护所述叶片，提出了将清洁装置连接到风车上(专利文献1)，并提出了通 过在叶片表面上直接形成二氧化钛粉末固定层或光催化剂涂层来防止表面产生污垢(专 利文献2)。
现有技术专利文献专利文献1 JP-A-2002-115646专利文献2 JP-A-2007-12039
发明内容
本发明所要解决的问题然而，常规的方法包括在叶片中提供特定的机构或者直接处理叶片表面，久而久 之，所述机构或处理物自身需要维护。另外，它们对于通过沙子的打击、昆虫、鸟类的碰撞等 引起的损害是无效的，并且不易在安装位置进行维修。解决问题的手段
本发明解决了这种问题，并且涉及通过在叶片表面上粘附保护膜来保护风力发电机的叶片。因此，本发明提供了下列内容。[1] 一种用于风力发电机叶片的保护膜，所述保护膜包含基材和在所述基材的一 个表面上的压敏胶粘剂层，通过将所述保护膜粘附到叶片表面上来使用所述保护膜。[2]如上述[1]所述的保护膜，其中所述基材为耐候性膜。[3]如上述[2]所述的保护膜，其中所述耐候性膜选自基于聚烯烃的膜，基于聚 酯的膜，基于聚氨酯的聚合物膜，包含丙烯酸类聚合物和氨基甲酸酯聚合物的复合膜，以及 基于氟的膜。[4]如上述[1] [3]中任一项所述的保护膜，其中构成所述压敏胶粘剂层的压敏 胶粘剂为丙烯酸类压敏胶粘剂。[5]如上述[1] [4]中任一项所述的保护膜，其中所述压敏胶粘剂层为含泡沫的 压敏胶粘剂层。[6] 一种保护风力发电机叶片的方法，所述方法包括将上述[1] [5]中任一项的 保护膜粘附到叶片表面上。[7] 一种用于风力发电机的叶片，所述叶片具有用保护膜覆盖的表面。[8]如上述[7]所述的叶片，其中所述保护膜包含由耐候性膜构成的基材和在所 述基材的一个表面上形成的压敏胶粘剂层。[9]如上述[8]所述的叶片，其中所述压敏胶粘剂层由丙烯酸类压敏胶粘剂构成。[10]如上述[8]或[9]所述的叶片，其中所述压敏胶粘剂层为含泡沫的压敏胶粘剂层。[11] 一种风力发电机，其具有上述[7] [10]中任一项的叶片。发明效果由于通过粘附保护膜能够抑制由FRP制成的叶片自身的降解，所以本发明一个实 施方案的效果是提高了叶片自身的耐久性。本发明另一个实施方案的效果是维护叶片的外观并延长叶片的寿命，所述效果通 过将保护膜粘附到叶片上来实现，所述保护膜具有例如通过氟处理而显示污垢预防效果的表面。本发明又一个实施方案的效果是使得即使叶片在安装位置也易于对叶片进行维 修，因为仅需要更换保护膜变脏或损伤的部分。本发明又一个实施方案的效果是压敏胶粘剂层对叶片的弯曲表面或不平坦表面 (包括维修时的断裂部分)具有良好的胶粘性并且所述保护膜具有良好的抗排斥性，所述 效果通过在所述压敏胶粘剂层中存在泡沫来实现。本发明其它实施方案的效果是在不改变叶片自身的结构和材料的前提下，可选择 适用于风力发电机安装位置的保护膜和表面处理。
具体实施例方式在本发明中，要粘附到风力发电机叶片上的保护膜(下文中称作保护膜)包含至 少一种膜状或片状基材(下文中称作基材)和在其上形成的压敏胶粘剂层。本发明范围中的膜包括片。因此，膜是包括连续形式、连续产品的卷、叶状形式、厚膜以及薄膜的广义概 念。另外，基材是包括上述单层膜以及具有在其上形成的表面处理层的膜的概念。能够以 各种方式将所述基材和所述压敏胶粘剂层结合。另外，例如，当需要在叶片表面上提供给定 形状或导电材料以作为预防闪电的措施时，因为由FRP等制成的叶片主体的面积大，所以 不易对其进行加工。而且，一旦加工了，就不易进行修改和维修。相反，利用所述保护膜，可 以预先将具有给定形状的物质固定在基材表面上，并且能够在叶片表面上粘附保护膜以覆 盖所述物质。由于通过着色、保护膜自身的表面处理或表面加工能够在叶片上形成所需形 状或图案，所以设计的自由度提高，并易于维修。本发明保护膜的形式不受特殊限制。根据粘附方法，以各种形式提供所述膜，所述 方法允许在不采用许多步骤的情况下，将所述膜平滑粘附到具有大面积的叶片上。例如，也 能够以具有给定宽度的膜的卷来提供所述膜。另外，也能够以预先切割成适合用于粘附到 叶片上的形状的片状(叶状)来提供所述膜。片状(叶状)保护膜适用于连续覆盖大的面 积。而且，在维修时，保护性片状膜适用于选择性地替换污垢部分、脱色部分和磨损部分。当 保护膜具有多种颜色时，还能够赋予叶片以装饰效果。通过提供保护膜而获得的一个效果是，利用膜来保护叶片主体的表面。具体来说， 当在长期使用之后拆下保护膜时，出现没有劣化的叶片主体的表面。因此，从膜拆下的时间 点开始使用新的叶片主体表面，这对延长叶片的寿命是有效的。在另一方面，可以将本发明的保护膜用作维修膜。在这种情况下，仅需要将保护膜 粘附到因长期使用而变脏的叶片主体的整个或部分表面上。保护膜的实施方案可以是具有层状结构的保护膜。双层构造的例子包括借助于压 敏胶粘剂层将第一保护膜粘附到叶片表面上，并在其上层压第二保护膜。作为层压第一保 护膜和第二保护膜的方法，例如，能够使用共挤成形法。具有这种多层构造的保护膜对维修 和延长寿命是有效的，因为仅通过拆下最外层的第二保护膜即出现第一保护膜的未劣化表为了解决对风力发电的增加的需求，已经提出了各种叶片。例如， JP-A-2005-299620提出了一种组装叶片。在这种组装叶片的情况下，接合部分的保护和加 固成为确定叶片可靠性的重要因素。通过粘附本发明的叶片用保护膜来覆盖所述接合部 分，既能够防止水、灰尘、沙子或气体从接合部分的渗透，也能够显示对接合部分的加强作用。本发明保护膜的一个实施方案是如下的膜，其具有由还具有耐水性的耐候性膜构 成的基材以及具有高耐久性、高耐热性和强粘附力的压敏胶粘剂层，其中已经对所述基材 进行了防污垢处理。所述基材的防污垢处理包括具有防污垢能力的膜。在这种情况下，当 基材为柔性基材时，即使是叶片表面的变形部分或拐角部分，也能够容易地将具有大面积 的膜或片粘附到其上。然而，基材的柔性并不是必要因素。即使是本发明的具有差的柔性 等的膜，也能够被粘附到平坦的表面上，并且即使是叶片表面的变形部分或拐角部分，也能 够将本发明具有小面积的片状形式的膜粘附到其上。在本发明中，耐候性膜不受特殊限制，只要能够长时间(例如，不少于两年，优选 不少于五年，更优选约十年)将其用作叶片用保护膜(能够保持叶片保护功能)即可。例 如，能够提及的有各种塑料膜如基于聚烯烃的膜、基于聚酯的膜、基于氟的膜、基于聚氨酯的聚合物膜的复合膜，或包含丙烯酸类聚合物和氨基甲酸酯聚合物的复合膜等。更优选使 用的膜包括含有抗老化剂、UV吸收剂、化学惰性颜料等的膜、或异质或同质塑料的层压膜、 塑料膜和金属箔的层压膜、通过在塑料膜上气相沉积金属而形成的膜等。下面说明作为本发明实施方案的具有耐候性膜和压敏胶粘剂层的保护膜。应注 意，本发明不限于下列实施方案，而是包含基于本发明概念的各种实施方案。本发明保护膜的一个实施方案是具有由已进行表面处理从而具有防污垢效果的 高耐久性膜构成的基材的膜、或由具有防污垢效果的材料制成的膜，其中通过压敏胶粘剂 层将所述基材粘附到叶片表面上。作为经得起长期户外使用的膜，所述高耐久性膜的例子包括基于聚烯烃的膜如聚 丙烯均聚物、聚丙烯无规聚合物，基于聚酯的膜如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)膜，基于 聚氨酯的聚合物膜，含有丙烯酸类聚合物和氨基甲酸酯聚合物的复合膜，或基于氟的膜。基于聚烯烃的膜基于聚烯烃的膜由基于聚烯烃的热塑性树脂构成。所述基于聚烯烃的热塑性树脂 的例子包括包含以下物质作为主要成分的树脂含有碳数为4 12的α _烯烃的聚合物、 基于聚乙烯的树脂、基于聚丙烯的树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等。具体例子包括聚烯烃膜如烯烃聚合物，如低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚丙 烯、聚-1- 丁烯、聚-4-甲基-1-戊烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯1- 丁烯共聚物、乙烯1-己烯 共聚物、乙烯4-甲基-1-戊烯共聚物、乙烯1-辛烯共聚物、乙烯丙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯 酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚 物、乙烯乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等。基于聚酯的膜基于聚酯的膜的例子包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)膜、聚(对苯二甲酸丁 二醇酯)(PBT)膜等。基于聚氨酯的聚合物膜基于聚氨酯聚合物的膜的例子包括由各种在其主链中具有氨基甲酸酯键的基于 聚氨酯的聚合物构成的膜，所述基于聚氨酯的聚合物通过二异氰酸酯与二醇或二胺反应而 得到。基于氟的膜基于氟的膜的例子包括由以下物质构成的膜聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯和 全氟烷基乙烯基醚(PFA)的共聚物、四氟乙烯和六氟丙烯(FEP)的共聚物、聚氯三氟乙烯 (PCTFE)、四氟乙烯和乙烯的共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚氟乙烯(PVF)等。复合膜含有丙烯酸类聚合物和氨基甲酸酯聚合物的复合膜同时实现了高强度和高断裂 伸长率，并显示了在弯曲表面上的柔性以及耐水性。这种复合膜能够被用于叶片的多个部 分如平坦表面、弯曲表面、拐角部分等处。用于复合膜的丙烯酸类聚合物优选通过使用含有至少一种(甲基)丙烯酸类系列单体和均聚物的玻璃化转变温 度(Tg)不小于o°c的单官能(甲基)丙烯酸类单体的丙烯酸类成分来获得包含在复合膜 中的丙烯酸类单体。上述丙烯酸类成分更优选还含有均聚物的玻璃化转变温度(Tg)小于0°C的单官能(甲基)丙烯酸类单体。在复合膜中，(甲基)丙烯酸系列单体为具有羧基的(甲基)丙烯酸类单体，其例 子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和巴豆酸等。其中，特别优选丙烯酸。(甲基)丙烯酸系 列单体在丙烯酸类成分中的含量为不小于1衬％且不大于15wt%，优选不小于2wt%且不 大于IOwt %。当(甲基)丙烯酸系列单体的含量小于Iwt %时，有时会发生反应需要长时 间、成膜极其困难并且膜强度不足的问题。当(甲基)丙烯酸系列单体的含量超过15wt% 时，膜的吸水速率变得太大而导致耐水性的问题。在本发明中，(甲基)丙烯酸系列单体对 与氨基甲酸酯成分和丙烯酸类成分的相容性具有很大影响，并且是具有极重要功能的主要 成分。在所述复合膜中，具有不小于0°C的Tg的单官能(甲基)丙烯酸类单体的例子包 括丙烯酰吗啉、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸二环戊酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸月 桂酯等。它们可以单独使用或以其两种以上组合使用。作为具有不小于0°C的Tg的单官能(甲基)丙烯酸类单体，更优选使用选自丙烯 酰吗啉、丙烯酸异冰片酯和丙烯酸二环戊酯中的至少一种物质，进一步优选使用丙烯酰吗 啉和/或丙烯酸异冰片酯，或者丙烯酰吗啉和/或丙烯酸二环戊酯，尤其优选使用丙烯酸异 冰片酯。具有不小于0°C的Tg的单官能(甲基)丙烯酸类单体的含量优选为丙烯酸类成分 的不小于20衬％且不大于99wt%，更优选为不小于30衬％且不大于98wt%。当所述单官 能(甲基)丙烯酸类单体的含量小于20wt%时，可能发生膜强度不足的问题，且当其超过 99wt%时，所述膜显示太高的硬度并变得易碎。在所述复合膜中，具有小于0°C的Tg的所述单官能(甲基)丙烯酸类单体的例子 包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-甲氧基 乙酯、四氢糠基丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸-3-甲氧基丁酯 等。这些可单独使用或以其两种以上组合的方式使用。在所述复合膜中，特别优选将丙烯酸正丁酯用作具有小于0°C的Tg的单官能(甲 基)丙烯酸类单体。可以不包含所述Tg小于0°C的单官能(甲基)丙烯酸类单体(含量为0wt%)。 当包含时，其含量优选为丙烯酸类成分的大于0衬％且不大于50wt%，更优选为大于0wt% 且不大于45wt%。当所述单官能(甲基)丙烯酸类单体的含量超过50衬％时，可能发生膜 强度不足的问题。根据与氨基甲酸酯的相容性、通过辐射等的光固化的可聚合性以及获得的高分子 量物质的性能来适当地确定(甲基)丙烯酸类单体的种类、组合、用量等。在所述复合膜中，可以将单体如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酰胺、甲基 丙烯酰胺、马来酸的单酯或双酯及其衍生物、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯、甲基 丙烯酸缩水甘油酯、N，N-二甲基氨乙基丙烯酸酯、N，N-二甲基氨丙基甲基丙烯酰胺、2-羟 丙基丙烯酸酯、N, N- 二甲基丙烯酰胺、N, N- 二乙基丙烯酰胺、酰亚胺丙烯酸酯、N-乙烯基 吡咯烷酮、低聚酯丙烯酸酯、ε “己内酯丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯 酸二环戊烯酯、甲氧基化的环十二碳三烯丙烯酸酯、丙烯酸甲氧基乙酯与上述(甲基)丙烯 酸类单体一起共聚。根据复合膜的性能等，适当地确定要共聚的单体的种类和用量。
还能够添加其它多官能单体，只要不损伤所述性能即可。所述多官能单体的例子包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、 新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙 烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸 酯等。特别优选三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。每100重量份(甲基)丙烯酸类单体中，可含有不小于1重量份且不大于20重量 份的多官能单体。当所述多官能单体的含量不小于1重量份时，复合膜具有足够的粘附强 度，并且当其不大于20重量份时，弹性模量不会变的太大，并且所述膜能够顺应粘附表面 的凹凸。用于复合膜的氨基甲酸酯聚合物通过二醇与二异氰酸酯的反应能够获得氨基甲酸酯聚合物。尽管在二醇的羟基与 异氰酸酯的反应中通常使用催化剂，但是也可以在不使用提供环境负荷的催化剂如二月桂 酸二丁基锡、辛酸锡的情况下进行所述反应。用于氨基甲酸酯聚合物的多元醇低分子量二醇的例子包括二元醇如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇等。高分子量二醇的例子包括通过环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃等的加成聚合而获 得的聚醚类多元醇；由醇如上述二元醇、1，4- 丁二醇、1，6-己二醇与二元酸如己二酸、壬二 酸、癸二酸的缩聚物构成的聚酯类多元醇；以及丙烯酸类多元醇；碳酸酯类多元醇；环氧类 多元醇；己内酯类多元醇等。其中，例如，优选使用聚氧四亚甲基二醇(PTMG)、聚亚烷基碳 酸酯二醇(PCD)等。所述丙烯酸类多元醇的例子包括含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的均聚物或共聚 物、以及含羟基的物质与(甲基)丙烯酸类单体的共聚物等。环氧类多元醇为例如胺改性 的环氧树脂等。在所述复合膜中，根据在(甲基)丙烯酸类单体中的溶解作用、与异氰酸酯的反应 性等，上述二醇可以单独使用或以其两种以上组合使用。当需要强度时，增加由低分子量二 醇形成的氨基甲酸酯硬链段的量是有效的。当伸长率重要时，优选单独使用具有高分子量 的二醇。聚醚类多元醇通常是经济的并具有良好的耐水性，而聚酯类多元醇有高强度。在 本发明中，根据用途和目的，能够自由选择多元醇的种类和数量，并且从待涂布的基材等的 性能、与异氰酸酯的反应性、与丙烯酸类成分的相容性等方面，也能够适当地选择多元醇的 种类、分子量和用量。用于氨基甲酸酯聚合物的二异氰酸酯二异氰酸酯的例子包括芳族、脂族和脂环族二异氰酸酯以及所述二异氰酸酯的 二聚体、三聚体等。所述芳族、脂族和脂环族二异氰酸酯的例子包括甲代亚苯基二异氰酸 酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)、萘撑二异氰酸酯 (NDI)、苯撑二异氰酸酯(PPDI)、间四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、甲基环己烷二 异氰酸酯(氢化的TDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(氢化的MDI)、环己烷二异氰酸酯(氢 化的PPDI)、二(异氰酸甲酯基)环己烷(氢化的XDI)、降莰烷二异氰酸酯(NBDI)、异佛尔 酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、丁烷二异氰酸酯、2，2，4_三甲基六亚甲 基二异氰酸酯、2，4，4_三甲基六亚甲基二异氰酸酯等。另外，使用其二聚体、三聚体和聚苯基甲烷二异氰酸酯。三聚体的例子包括异氰脲酸酯型、滴定管(burette)型、脲基甲酸酯型 等，能够适当使用所述物质。其中，特别优选脂族或脂环族二异氰酸酯如甲基环己烷二异氰酸酯(氢化的 TDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(氢化的MDI)、环己烷二异氰酸酯(氢化的PPDI)、二(异氰 酸甲酯基)环己烷(氢化的XDI)、降莰烷二异氰酸酯(NBDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、 六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、丁烷二异氰酸酯、2，2，4_三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2，4， 4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯。不优选使用具有苯环的芳族二异氰酸酯，这是因为易于因 光反应而生成具有共轭结构的着色物质。因此，在本发明中，优选使用没有苯环的低泛黄型 和不泛黄型的脂族和脂环族二异氰酸酯。这些二异氰酸酯能够单独使用或组合使用。从在其上应用(涂布等)复合膜的载 体等的性能、在丙烯酸类单体中的溶解度、与羟基的反应性等方面，能够适当地选择二异氰 酸酯的种类、组合等。在本发明中，优选使用选自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、氢化的甲代亚苯基二异氰 酸酯(HTDI)、氢化的4，4_ 二苯基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和 氢化的二甲苯二异氰酸酯(HXDI)中的至少一种二异氰酸酯来形成氨基甲酸酯聚合物，特 别优选使用氢化的二甲苯二异氰酸酯。在本发明中，以[NC0]/
(等价比)表示的用于形成氨基甲酸酯聚合物的二醇 成分和二异氰酸酯成分的用量优选不小于1. 1且不大于2. 0，更优选不小于1. 12且不大于 1. 60，特别优选不小于1. 15且不大于1. 40。当[NC0]/
(等价比)小于1. 1时，氨基甲 酸酯聚合物的分子量变得太高，导致复合膜前体(糖浆状溶液)的粘度高，这可能使下列压 片步骤中的操作变得困难。当[NC0]/
(等价比)超过2.0时，氨基甲酸酯聚合物的分 子量变小，导致易于降低断裂强度。在复合膜中丙烯酸类成分/氨基甲酸酯成分之比在本发明中，形成复合膜的丙烯酸类成分和氨基甲酸酯成分的重量比为丙烯酸类 成分/氨基甲酸酯成分不小于0. 25且不大于4. 00，优选不小于0. 429且不大于2. 333，特 别优选不小于0. 538且不大于1. 857。当丙烯酸类成分/氨基甲酸酯成分小于0. 25时，所 述糖浆状溶液具有高粘度，可能使下列压片步骤中的操作变得困难。当丙烯酸类成分/氨 基甲酸酯成分超过4. 00时，氨基甲酸酯聚合物在复合膜中的量小于25%，断裂时的拉伸强 度下降，并不能实现所述膜。可以向上述氨基甲酸酯聚合物中添加含羟基的(甲基)丙烯酸类单体。通过添加 含羟基的(甲基)丙烯酸类单体，能够向氨基甲酸酯预聚物的分子末端引入(甲基)丙烯酰 基，从而赋予其与(甲基)丙烯酸类单体共聚的能力，提高氨基甲酸酯成分与丙烯酸类成分 的相容性，并且还能够提高S-S(应力-应变)性能如断裂强度等。作为本文中要使用的含 羟基的(甲基)丙烯酸类单体，使用羟乙基(甲基)丙烯酸酯、羟丙基(甲基)丙烯酸酯、 羟丁基(甲基)丙烯酸酯、羟己基(甲基)丙烯酸酯等。按100重量份的氨基甲酸酯聚合 物计，含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的用量优选为0. 1 10重量份，更优选为1 5重 量份。膜的稳定剂考虑到耐候性，可以利用耐候性稳定剂适当地处理耐候性膜(包括复合膜)。
通过对上述树脂层的表面施加或传递稳定剂、共混入上述树脂层中等，能够进行 使用上述耐候性稳定剂(UV吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂)的处理。UV吸收剂作为UV吸收剂，能够适当使用已知的UV吸收剂如基于苯并三唑的UV吸收剂、基 于三嗪的UV吸收剂、基于二苯甲酮的UV吸收剂、基于苯甲酸酯的UV吸收剂等。这些UV吸 收剂可以单独使用或以其两种以上的混合物使用。基于苯并三唑的UV吸收剂的例子包括2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)_2H_苯并三 唑、苯丙酸和3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1，1- 二甲基乙基)-4-羟基(C7-C9侧链和直链 烷基)的酯类化合物、辛基-3_[3-叔丁基-4-羟基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯 基]丙酸酯和2-乙基己基-3-[3-叔丁基-4-羟基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯 基]丙酸酯的混合物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4，6_ 二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、 2-(2!1-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚、甲 基-3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5_叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯/聚乙二醇300的反应产 物、2- (2H-苯并三唑-2-基)-对甲酚、2- [5-氯(2H)-苯并三唑_2_基]-4-甲基-6-(叔丁 基)苯酚、2- (2H-苯并三唑-2-基)-4，6- 二叔戊基苯酚、2- (2H-苯并三唑_2_基)-4- (1， 1，3，3_四甲基丁基)苯酚、2，2，-亚甲基二 [6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四 甲基丁基)苯酚]、甲基-3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯和 聚乙二醇300的反应产物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-6_十二烷基-4-甲基苯酚、2_[2_羟 基-3-(3，4，5，6-四羟基苯二甲酰亚氨基-甲基)-5_甲基苯基]苯并三唑、2，2，-亚甲基 二 [6-(苯并三唑-2-基)-4-叔辛基苯酚]等。羟苯基三嗪型UV吸收剂的例子包括2-(4，6_ 二(2，4-二甲基苯基)_1，3，5_三 嗪-2-基)-5_羟苯基和[(Cltl-C16,主要是C12-C13,烷氧基)甲基]环氧乙烷的反应产物、 2- (2,4- 二羟苯基)-4，6- 二 - (2，4- 二甲基苯基)-1，3，5-三嗪和(2-乙基己基)缩水甘油 酯的反应产物、2，4- 二 [2-羟基-4- 丁氧基苯基]-6- (2,4- 二丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪、 2- (4，6- 二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧]-苯酚、2- (2-羟基-4-[1-辛氧基 羰基乙氧基]苯基)-4，6_ 二(4-苯基苯基)-1，3，5_三嗪等。基于二苯甲酮的UV吸收剂的例子包括2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮等。基于苯甲酸酯的UV吸收剂的例子包括2，4- 二叔丁基苯基-3，5- 二叔丁基_4_羟 基苯甲酸酯等。可商购的基于苯并三唑的UV吸收剂的例子包括2- (2-羟基-5-叔丁基苯 基)-2H-苯并三唑(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN PS”)、苯丙酸和3_(2H_苯并 三唑-2-基)-5-(1，1_二甲基乙基)-4_羟基(C7-C9侧链和直链烷基)的酯类化合物(由巴 斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN384-2 ”)、辛基-3- [3-叔丁基-4-羟基-5- (5-氯-2H-苯 并三唑-2-基)苯基]丙酸酯和2-乙基己基-3-[3-叔丁基-4-羟基-5-(5-氯-2H-苯并 三唑-2-基)苯基]丙酸酯的混合物(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 109”)、 2-(2!1-苯并三唑-2-基)-4，6-二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚(由巴斯夫日本有限公司 制造的"TINUVIN 900” )、2-(2H-苯并三唑 _2_ 基)-6-1-甲基-1-苯基乙基)_4_(1，1,3, 3_四甲基丁基)苯酚(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 928”)、甲基-3-(3-(2H-苯 并三唑-2-基)-5-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯/聚乙二醇300的反应产物(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 1130”)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-对甲酚(由巴斯夫日本有 限公司制造的“TINUVIN P”)、2-[5-氯(2H)-苯并三唑-2-基]-4-甲基-6-(叔丁基)苯 酚(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 326”)、2-(2!1-苯并三唑-2-基)-4，6-二叔 戊基苯酚(由巴斯夫日本有限公司制造的“1~讯^^讯328”)、2-(2!1-苯并三唑-2-基)-4-(1， 1，3，3_四甲基丁基)苯酚(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 329”)、2，2'-亚甲 基二 [6- (2H-苯并三唑-2-基)-4- (1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚](由巴斯夫日本有限公司 制造的“TINUVIN 360”)、甲基-3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-叔丁基-4-羟苯基)丙酸 酯和聚乙二醇300的反应产物(巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 213”)、2-(2H-苯并 三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 571”)、 2-[2-羟基-3-(3，4，5，6-四氢化苯二甲酰亚氨基-甲基)-5-甲基苯基]苯并三唑(由住 友化学株式会社制造的“Sumisorb 250”)、2，2，-亚甲基二 [6-(苯并三唑-2-基)-4-叔 辛基苯酚](由艾迪科株式会社(ADEKA CORPORATION)制造的“ADKSTABLA31 ”)等。可商购的基于羟苯基三嗪的UV吸收剂的例子包括2-(4，6_ 二(2，4_ 二甲基苯 基)-1，3，5_三嗪-2-基)-5_羟苯基与环氧乙烷[(Cltl-C16,主要是C12-C13烷氧基)甲基环氧 乙烷]和1-甲氧基-2-丙醇的反应产物(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 400”)、 2- (2,4- 二羟苯基)-4，6- 二 - (2，4- 二甲基苯基)-1，3，5-三嗪和(2-乙基己基)缩水甘油 酯的反应产物(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 405”)、2，4-二 [2-羟基-4-丁氧 基苯基]-6- (2,4- 二丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 460 ”)、2- (4，6- 二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧]-酚(由巴斯夫日本有限公 司制造的“TINUVIN 1577”)、2-(2-羟基-4-[l-辛氧基羰基乙氧基]苯基)-4，6_ 二(4-苯 基苯基)-1，3，5_三嗪(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 479”)等。可商购的基于二苯甲酮的UV吸收剂的例子包括由巴斯夫日本有限公司制造的 "CHIMASS0RB 81”等。基于苯甲酸酯的UV吸收剂的例子包括2，4-二叔丁基苯基-3，5-二 叔丁基-4-羟基苯甲酸酯(由巴斯夫日本有限公司制造的‘‘TINUVIN 120”)等。在本发明中，上述UV吸收剂可以单独使用或以其两种以上组合使用。按100wt%的复合膜前体计，UV吸收剂的总用量优选不小于0. 1衬％且不大于 4. Owt %，更优选不小于0. 5wt %且不大于2. Owt %。当UV吸收剂的含量不小于0. Iwt %时， 充分吸收导致降解和着色的紫外线，并且当其不超过4. Owt %时，不会发生因UV吸收剂自 身而引起的着色。光稳定剂作为光稳定剂，能够适当使用已知的光稳定剂如受阻胺类光稳定剂、苯甲酸酯光 稳定剂等。这些光稳定剂可单独使用或以其两种以上的混合物使用。按100重量份各种树脂层的原料聚合物计，要添加的上述光稳定剂的量，优选不 超过5重量份，更优选不超过3重量份，还更优选为约0. 1 1重量份。作为要用于本发明中的光稳定剂，优选受阻胺类光稳定剂(HALS)，并且作为受阻 胺类光稳定剂，优选具有由下式(I)表示的结构的物质
其中，R12、R13、R14、R15、R16和R17各独立地为氢原子、任选的取代烷基或任选的取代
烷氧基。可商购的受阻胺类光稳定剂的例子包括作为二甲基琥珀酸酯与4-羟基_2，2，6， 6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物质的光稳定剂(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 622”)、作为 N，N'，N"，N'‘‘-四-(4，6-二-( 丁基-(N-甲基-2，2，6，6-四甲基哌 啶-4-基)氨基)-三嗪-2-基)-4，7- 二氮杂癸烷-1，10- 二胺与二甲基琥珀酸酯和4-羟 基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物质的一对一反应产物的光稳定剂(由巴斯夫 日本有限公司制造的“TINUVIN 119，，)、作为二丁胺-1，3-三嗪-N，N，- 二 (2,2,6,6- 0 甲基-4-哌啶基-1，6-己二胺和N-(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的缩聚物的光稳 定剂(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 2020，，)、作为聚[{6_(1，1，3，3-四甲基 丁基)氨基-1，3，5-三嗪-2，4-二基} {2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基}亚氨基]六亚甲 基{(2，6，6_四甲基-4-哌啶基)亚氨基})的光稳定剂(由巴斯夫日本有限公司制造的 "TINUVIN 944，，)、作为二 (1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和甲基_1，2，2，6，6-五 甲基-4-哌啶基癸二酸酯的混合物的光稳定剂(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 765”)、作为二(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯的光稳定剂(由巴斯夫日本有限 公司制造的“TINUVIN 770”)、作为癸二酸二 (2，2，6，6-四甲基-1-(辛氧基)-4-哌啶基) 酯(1，1_ 二甲基乙基过氧化氢)和辛烷的反应产物的光稳定剂(由巴斯夫日本有限公司制 造的“TINUVIN 123”)、作为二(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)[[3，5-二 (1，1_ 二 甲基乙 基)-4_羟苯基]甲基]丁基丙二酸酯的光稳定剂(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 144”)、作为2-氨基乙醇与环己烷和过氧化的N- 丁基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶胺-2，4， 6-三氯-1，3，5-三嗪的反应产物的反应产物的光稳定剂(由巴斯夫日本有限公司制造的 "TINUVIN 152”)、作为二 (1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和甲基_1，2，2，6，6-五 甲基-4-哌啶基癸二酸酯的混合物的光稳定剂(由巴斯夫日本有限公司制造的“TINUVIN 292”)等。在本发明中，上述受阻胺类光稳定剂可以单独使用或以其两种以上组合使用。按 100wt%的复合膜前体计，这些受阻胺类光稳定剂的总用量优选不小于0. 1衬％且不大于 4. Owt %，更优选不小于0. 5衬％且不大于2. Owt %。当受阻胺类光稳定剂的用量不小于 0. Iwt %时，充分表示了防劣化功能，并且当其不大于4. Owt %时，不会发生因光稳定剂自身 而引起的着色。抗氧化剂作为抗氧化剂，能够适当使用已知的抗氧化剂如受阻酚类抗氧化剂、磷加工的热 稳定剂、内酯加工的热稳定剂、硫类耐热稳定剂等。这些抗氧化剂可以单独使用或以其两种以上的混合物使用。按100重量份各种树脂层的基础聚合物计，上述抗氧化剂的添加量优选不大于3 重量份，更优选不大于1重量份，还更优选为约0. 01 0. 5重量份。另外，能够添加不损害本发明效果的填料、颜料、着色剂、阻燃剂、抗静电剂等，只 要不抑制本发明的效果即可。以取决于其种类的通常用量来使用这些添加剂。基材的表面处理在本发明保护膜的一个实施方案中，具有防污垢效果的表面处理的实施方案包括 在与膜的压敏胶粘剂层相对的表面上形成由氟乙烯乙烯基醚共聚物构成的涂层(表面处 理层)。所述氟乙烯乙烯基醚共聚物优选由下式(II)表示并交替地具有氟乙烯单元和乙烯 基醚单元。
权利要求
1. 一种用于风力发电机叶片的保护膜，所述保护膜包含基材和在所述基材的一个表面 上的压敏胶粘剂层，通过将所述保护膜粘附到叶片表面上来使用所述保护膜。
2.如权利要求1所述的保护膜，其中所述基材为耐候性膜。
3.如权利要求2所述的保护膜，其中所述耐候性膜选自基于聚烯烃的膜，基于聚酯的 膜，基于聚氨酯的聚合物膜，包含丙烯酸类聚合物和氨基甲酸酯聚合物的复合膜，以及基于 氟的膜。
4.如权利要求1所述的保护膜，其中构成所述压敏胶粘剂层的压敏胶粘剂为丙烯酸类 压敏胶粘剂。
5.如权利要求1所述的保护膜，其中所述压敏胶粘剂层为含泡沫的压敏胶粘剂层。
6. 一种保护风力发电机叶片的方法，所述方法包括将权利要求1 5中任一项的保护 膜粘附到叶片表面上。
7. 一种用于风力发电机的叶片，所述叶片具有用保护膜覆盖的表面。
8.如权利要求7所述的叶片，其中所述保护膜包含由耐候性膜构成的基材和在所述基 材的一个表面上形成的压敏胶粘剂层。
9.如权利要求8所述的叶片，其中所述压敏胶粘剂层由丙烯酸类压敏胶粘剂构成。
10.如权利要求8所述的叶片，其中所述压敏胶粘剂层为含泡沫的压敏胶粘剂层。
11. 一种风力发电机，其具有权利要求7 10中任一项的叶片。
全文摘要
本发明涉及一种用于风力发电机叶片的保护膜，该保护膜被粘附到风力发电机的叶片表面。所述保护膜具有基材和在所述基材一个表面上的压敏胶粘剂层。所述膜具有良好的耐候性，能防止叶片劣化。本发明还涉及一种保护风力发电机叶片的方法，其包括将上述保护膜粘附到叶片表面上。本发明另外涉及一种用于风力发电机的叶片，所述叶片具有用保护膜覆盖的表面。本发明还涉及一种风力发电机，其具有上述叶片。
文档编号B32B37/12GK101993666SQ20101024900
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月6日 优先权日2009年8月6日
发明者桶结卓司, 渡边博之, 玉井弘宣 申请人:日东电工株式会社